JPH06265951A - 光波長変換装置 - Google Patents
光波長変換装置Info
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- JPH06265951A JPH06265951A JP5073693A JP5073693A JPH06265951A JP H06265951 A JPH06265951 A JP H06265951A JP 5073693 A JP5073693 A JP 5073693A JP 5073693 A JP5073693 A JP 5073693A JP H06265951 A JPH06265951 A JP H06265951A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザーと、この半導体レーザーから
発せられたレーザービームを共振させるモノリシック外
部共振器を構成するとともに該レーザービームを波長変
換する光波長変換素子と、それら共通の温度調節手段と
からなる光波長変換装置において、基本波と波長変換波
とを位相整合させる上での温度許容範囲を広げて半導体
レーザーの選別の歩留まりを向上させ、それにより光波
長変換装置のコストダウンを実現する。 【構成】 光波長変換素子13として、周期ドメイン反転
構造20を有するものを用いる。
発せられたレーザービームを共振させるモノリシック外
部共振器を構成するとともに該レーザービームを波長変
換する光波長変換素子と、それら共通の温度調節手段と
からなる光波長変換装置において、基本波と波長変換波
とを位相整合させる上での温度許容範囲を広げて半導体
レーザーの選別の歩留まりを向上させ、それにより光波
長変換装置のコストダウンを実現する。 【構成】 光波長変換素子13として、周期ドメイン反転
構造20を有するものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基本波を第２高調波等
に波長変換する光波長変換装置、特に詳細には、半導体
レーザーと光波長変換素子との組合わせからなる光波長
変換装置に関するものである。
に波長変換する光波長変換装置、特に詳細には、半導体
レーザーと光波長変換素子との組合わせからなる光波長
変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、非線形光学材料を利用して、
レーザービームを第２高調波等に波長変換（短波長化）
する試みが種々なされている。このようにして波長変換
を行なう光波長変換素子として具体的には、バルク結晶
型のものや、光導波路型のもの等が知られている。また
この種の光波長変換素子は、半導体レーザーから発せら
れたレーザービームを波長変換するために、半導体レー
ザーと組み合わせて用いられることが多い。
レーザービームを第２高調波等に波長変換（短波長化）
する試みが種々なされている。このようにして波長変換
を行なう光波長変換素子として具体的には、バルク結晶
型のものや、光導波路型のもの等が知られている。また
この種の光波長変換素子は、半導体レーザーから発せら
れたレーザービームを波長変換するために、半導体レー
ザーと組み合わせて用いられることが多い。
【０００３】このように基本波光源としての半導体レー
ザーと光波長変換素子とを組み合わせてなる光波長変換
装置の１つとして、光波長変換素子を、半導体レーザー
から発せられたレーザービームを共振させるモノリシッ
ク外部共振器を構成するように形成するとともに、この
光波長変換素子および半導体レーザーを共通の温度調節
手段によって温度調節するようにしたものが知られてい
る。このような光波長変換装置において、従来はすべ
て、光波長変換素子の非線形光学定数の非対角項を利用
していた。そこで、基本波と波長変換波とを位相整合さ
せるためには、光波長変換素子を形成する非線形光学材
料の結晶を特定の方位で切り出していわゆる角度位相整
合を取るか、あるいは、光波長変換素子を特定の温度に
温度調節していわゆる温度位相整合を取るようにしてい
た。
ザーと光波長変換素子とを組み合わせてなる光波長変換
装置の１つとして、光波長変換素子を、半導体レーザー
から発せられたレーザービームを共振させるモノリシッ
ク外部共振器を構成するように形成するとともに、この
光波長変換素子および半導体レーザーを共通の温度調節
手段によって温度調節するようにしたものが知られてい
る。このような光波長変換装置において、従来はすべ
て、光波長変換素子の非線形光学定数の非対角項を利用
していた。そこで、基本波と波長変換波とを位相整合さ
せるためには、光波長変換素子を形成する非線形光学材
料の結晶を特定の方位で切り出していわゆる角度位相整
合を取るか、あるいは、光波長変換素子を特定の温度に
温度調節していわゆる温度位相整合を取るようにしてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの位相
整合を果たす上での温度許容範囲は非常に狭く、したが
って、上述のように光波長変換素子と半導体レーザーと
を共通の温度調節手段によって温度調節する場合は、半
導体レーザーの発振波長を位相整合波長に一致させるこ
とが困難であった。このような事情があるため従来は、
発振波長が位相整合波長と一致する半導体レーザーを選
別して使用していたので、この種の光波長変換装置は製
造コストがかなり高くつくものとなっていた。
整合を果たす上での温度許容範囲は非常に狭く、したが
って、上述のように光波長変換素子と半導体レーザーと
を共通の温度調節手段によって温度調節する場合は、半
導体レーザーの発振波長を位相整合波長に一致させるこ
とが困難であった。このような事情があるため従来は、
発振波長が位相整合波長と一致する半導体レーザーを選
別して使用していたので、この種の光波長変換装置は製
造コストがかなり高くつくものとなっていた。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、半導体レーザーと、光波長変換素子と、それら
共通の温度調節手段とからなる光波長変換装置におい
て、基本波と波長変換波とを位相整合させる上での温度
許容範囲を広げて半導体レーザーの選別の歩留まりを向
上させ、それにより光波長変換装置のコストダウンを実
現することを目的とするものである。
であり、半導体レーザーと、光波長変換素子と、それら
共通の温度調節手段とからなる光波長変換装置におい
て、基本波と波長変換波とを位相整合させる上での温度
許容範囲を広げて半導体レーザーの選別の歩留まりを向
上させ、それにより光波長変換装置のコストダウンを実
現することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による光波長変換
装置は、上述のように基本波光源としての半導体レーザ
ーと、この半導体レーザーから発せられたレーザービー
ムを共振させるモノリシック外部共振器を構成するとと
もに該レーザービームを波長変換する光波長変換素子
と、この光波長変換素子および上記半導体レーザーを温
度調節する共通の温度調節手段とからなる光波長変換装
置において、上記光波長変換素子として周期ドメイン反
転構造を有するものが用いられたことを特徴とするもの
である。
装置は、上述のように基本波光源としての半導体レーザ
ーと、この半導体レーザーから発せられたレーザービー
ムを共振させるモノリシック外部共振器を構成するとと
もに該レーザービームを波長変換する光波長変換素子
と、この光波長変換素子および上記半導体レーザーを温
度調節する共通の温度調節手段とからなる光波長変換装
置において、上記光波長変換素子として周期ドメイン反
転構造を有するものが用いられたことを特徴とするもの
である。
【０００７】
【作用および発明の効果】上記の周期ドメイン反転構造
とは、非線形光学効果を有する強誘電体の自発分極（ド
メイン）を周期的に反転させた構造であり、このような
周期ドメイン反転構造を設けた光波長変換素子を用い
て、基本波を第２高調波に波長変換する方法が既にＢle
ombergenらによって提案されている（Ｐhys.Ｒev.,vol.
127,Ｎo.６，1918（1962）参照）。この方法において
は、ドメイン反転部の周期Λを、 Λｃ＝２π／｛β（２ω）−２β（ω）｝ ……(1) ただしβ（２ω）は第２高調波の伝搬定数 ２β（ω）は基本波の伝搬定数 で与えられるコヒーレント長Λｃの整数倍になるように
設定することで、基本波と第２高調波との位相整合（い
わゆる疑似位相整合）を取ることができる。非線形光学
材料のバルク結晶を用いて波長変換する場合は、位相整
合する波長が結晶固有の特定波長に限られるが、上記の
方法によれば、任意の波長に対して(1) を満足する周期
Λを選択することにより、効率良く位相整合を取ること
が可能となる。
とは、非線形光学効果を有する強誘電体の自発分極（ド
メイン）を周期的に反転させた構造であり、このような
周期ドメイン反転構造を設けた光波長変換素子を用い
て、基本波を第２高調波に波長変換する方法が既にＢle
ombergenらによって提案されている（Ｐhys.Ｒev.,vol.
127,Ｎo.６，1918（1962）参照）。この方法において
は、ドメイン反転部の周期Λを、 Λｃ＝２π／｛β（２ω）−２β（ω）｝ ……(1) ただしβ（２ω）は第２高調波の伝搬定数 ２β（ω）は基本波の伝搬定数 で与えられるコヒーレント長Λｃの整数倍になるように
設定することで、基本波と第２高調波との位相整合（い
わゆる疑似位相整合）を取ることができる。非線形光学
材料のバルク結晶を用いて波長変換する場合は、位相整
合する波長が結晶固有の特定波長に限られるが、上記の
方法によれば、任意の波長に対して(1) を満足する周期
Λを選択することにより、効率良く位相整合を取ること
が可能となる。
【０００８】そして、一般的に非線形光学定数の非対角
項を利用し、基本波と波長変換波との間で角度位相整合
あるいは温度位相整合が取れる非線形光学材料であって
も、上記の周期ドメイン反転構造を導入して非線形光学
定数の対角項を利用すると、位相整合を果たす上での温
度許容範囲が広くなる。これは、非線形光学定数の対角
項を利用する場合は基本波と波長変換波とが互いに同一
偏光となるので、それらの各々に対する光波長変換素子
の屈折率の温度係数
項を利用し、基本波と波長変換波との間で角度位相整合
あるいは温度位相整合が取れる非線形光学材料であって
も、上記の周期ドメイン反転構造を導入して非線形光学
定数の対角項を利用すると、位相整合を果たす上での温
度許容範囲が広くなる。これは、非線形光学定数の対角
項を利用する場合は基本波と波長変換波とが互いに同一
偏光となるので、それらの各々に対する光波長変換素子
の屈折率の温度係数
【０００９】
【数１】
【００１０】の差による位相不整合が生じ難いためであ
る。
る。
【００１１】以上のようにして、基本波と波長変換波と
を位相整合させる上での温度許容範囲が広くなれば、発
振波長が位相整合波長と一致する半導体レーザーとし
て、より広い発振波長範囲内にあるものが使用可能とな
る。そうであれば、半導体レーザーの選別の歩留まりが
向上し、それにより光波長変換装置のコストダウンが実
現される。
を位相整合させる上での温度許容範囲が広くなれば、発
振波長が位相整合波長と一致する半導体レーザーとし
て、より広い発振波長範囲内にあるものが使用可能とな
る。そうであれば、半導体レーザーの選別の歩留まりが
向上し、それにより光波長変換装置のコストダウンが実
現される。
【００１２】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１と図２はそれぞれ、本発明の第１
実施例による光波長変換装置の平面形状、側面形状を示
すものである。この光波長変換装置は、基本波光源とし
ての半導体レーザー10と、この半導体レーザー10から発
散光状態で発せられたレーザービーム（基本波）11を収
束させる集光レンズ12と、バルク結晶型の光波長変換素
子13と、以上の各要素10、12および13を載置、固定した
ペルチェ素子14と、このペルチェ素子14が取り付けられ
た放熱用ヒートシンク15とから構成されている。
詳細に説明する。図１と図２はそれぞれ、本発明の第１
実施例による光波長変換装置の平面形状、側面形状を示
すものである。この光波長変換装置は、基本波光源とし
ての半導体レーザー10と、この半導体レーザー10から発
散光状態で発せられたレーザービーム（基本波）11を収
束させる集光レンズ12と、バルク結晶型の光波長変換素
子13と、以上の各要素10、12および13を載置、固定した
ペルチェ素子14と、このペルチェ素子14が取り付けられ
た放熱用ヒートシンク15とから構成されている。
【００１３】半導体レーザー10は発振波長λ1 ＝860 ｎ
ｍの単一縦横モードレーザーで、その出力は100 ｍＷで
ある。一方光波長変換素子13は強誘電体の非線形光学材
料であるＬｉＴａＯ3 （ＬＴ）の結晶からなり、図３と
図４に詳しい平面形状、側面形状を示す通り、長さ７ｍ
ｍ、厚さ2.0 ｍｍ、幅3.5 ｍｍに形成され、そしてその
光入射端面13ａおよび光出射端面13ｂは曲率半径５ｍｍ
の円弧面に、側端面13ｃは平坦面に研磨されている。ま
たこの光波長変換素子13には、周期Λ＝3.8 μｍの周期
ドメイン反転構造20が設けられている。
ｍの単一縦横モードレーザーで、その出力は100 ｍＷで
ある。一方光波長変換素子13は強誘電体の非線形光学材
料であるＬｉＴａＯ3 （ＬＴ）の結晶からなり、図３と
図４に詳しい平面形状、側面形状を示す通り、長さ７ｍ
ｍ、厚さ2.0 ｍｍ、幅3.5 ｍｍに形成され、そしてその
光入射端面13ａおよび光出射端面13ｂは曲率半径５ｍｍ
の円弧面に、側端面13ｃは平坦面に研磨されている。ま
たこの光波長変換素子13には、周期Λ＝3.8 μｍの周期
ドメイン反転構造20が設けられている。
【００１４】上記構成の光波長変換素子13は、例えば以
下のようにして作成することができる。まず、単分極化
処理がなされたＬＴの単結晶基板（ｚ板）を用意し、そ
こに電子ビーム描画装置により電子線を照射して所定の
周期パターンを描画し、電子線照射部のＬＴの自発分極
を反転させて、周期ドメイン反転構造20を形成する。次
いで端面13ａ、13ｂおよび端面13ｃを上記の通りの形状
に研磨加工し、また端面13ａと端面13ｂには、波長860
ｎｍおよび430 ｎｍの光に対して下記の特性となるコー
ティングを施して光波長変換素子13を得る。
下のようにして作成することができる。まず、単分極化
処理がなされたＬＴの単結晶基板（ｚ板）を用意し、そ
こに電子ビーム描画装置により電子線を照射して所定の
周期パターンを描画し、電子線照射部のＬＴの自発分極
を反転させて、周期ドメイン反転構造20を形成する。次
いで端面13ａ、13ｂおよび端面13ｃを上記の通りの形状
に研磨加工し、また端面13ａと端面13ｂには、波長860
ｎｍおよび430 ｎｍの光に対して下記の特性となるコー
ティングを施して光波長変換素子13を得る。
【００１５】 半導体レーザー10から発せられた基本波であるレーザー
ビーム11は、集光レンズ12により光波長変換素子13の内
部で収束するように集光されて、該端面13ａから光波長
変換素子13内に入射する。なおこの際、ＬＴの非線形光
学定数の対角項の１つであるｄ33を利用するために、レ
ーザービーム11の直線偏光の向きを、ＬＴ結晶のｚ軸方
向に合わせる。また、半導体レーザー10と光波長変換素
子13は、共通のペルチェ素子14およびその駆動回路（図
示せず）により、所定温度に温度調節される。
ビーム11は、集光レンズ12により光波長変換素子13の内
部で収束するように集光されて、該端面13ａから光波長
変換素子13内に入射する。なおこの際、ＬＴの非線形光
学定数の対角項の１つであるｄ33を利用するために、レ
ーザービーム11の直線偏光の向きを、ＬＴ結晶のｚ軸方
向に合わせる。また、半導体レーザー10と光波長変換素
子13は、共通のペルチェ素子14およびその駆動回路（図
示せず）により、所定温度に温度調節される。
【００１６】光波長変換素子13内に入射した波長λ1 ＝
860 ｎｍのレーザービーム11は、この素子13の端面13
ｂ、13ｃおよび13ａで次々に反射してリング状光路を辿
り、共振して高強度になった状態で周期ドメイン反転構
造20を通過する。このレーザービーム11は光波長変換素
子13により、波長λ2 ＝λ1 ／２＝430 ｎｍの第２高調
波21に変換される。この第２高調波21とレーザービーム
11は、周期ドメイン反転構造20において位相整合（疑似
位相整合）する。このようにして得られた第２高調波21
は、直線偏光の向きがＬＴ結晶のｚ軸方向と一致したも
のとなり、それらの大部分（95％）が端面13ｂを透過し
て光波長変換素子13外に出射する。本実施例では、半導
体レーザー10の出力が100 ｍＷのとき、20ｍＷの第２高
調波21が得られた。
860 ｎｍのレーザービーム11は、この素子13の端面13
ｂ、13ｃおよび13ａで次々に反射してリング状光路を辿
り、共振して高強度になった状態で周期ドメイン反転構
造20を通過する。このレーザービーム11は光波長変換素
子13により、波長λ2 ＝λ1 ／２＝430 ｎｍの第２高調
波21に変換される。この第２高調波21とレーザービーム
11は、周期ドメイン反転構造20において位相整合（疑似
位相整合）する。このようにして得られた第２高調波21
は、直線偏光の向きがＬＴ結晶のｚ軸方向と一致したも
のとなり、それらの大部分（95％）が端面13ｂを透過し
て光波長変換素子13外に出射する。本実施例では、半導
体レーザー10の出力が100 ｍＷのとき、20ｍＷの第２高
調波21が得られた。
【００１７】なお光波長変換素子13は上述の通りモノリ
シック・リング共振器を構成しているが、このリング共
振器においては、周期ドメイン反転構造20等における反
射により、逆回りリング光が生じる。この逆回りリング
光は半導体レーザー10に戻るので、いわゆる光フィード
バックがかかり、その発振波長が、リング共振器の共振
波長にロックされる。
シック・リング共振器を構成しているが、このリング共
振器においては、周期ドメイン反転構造20等における反
射により、逆回りリング光が生じる。この逆回りリング
光は半導体レーザー10に戻るので、いわゆる光フィード
バックがかかり、その発振波長が、リング共振器の共振
波長にロックされる。
【００１８】本実施例においては、第２高調波21とレー
ザービーム11とを位相整合させる上での光波長変換素子
13の温度許容範囲は±約３℃である。そこで、半導体レ
ーザー10の設定温度も概ね±３℃の範囲で調整可能とな
り、その発振波長の温度依存性が0.3 ｎｍ／℃であると
すれば、この半導体レーザー10として、発振波長が860
ｎｍ±0.9 ｎｍの範囲にあるものが広く使用できること
になる。そうであれば、半導体レーザー10の選別の歩留
まりが向上し、それにより光波長変換装置のコストダウ
ンが実現される。
ザービーム11とを位相整合させる上での光波長変換素子
13の温度許容範囲は±約３℃である。そこで、半導体レ
ーザー10の設定温度も概ね±３℃の範囲で調整可能とな
り、その発振波長の温度依存性が0.3 ｎｍ／℃であると
すれば、この半導体レーザー10として、発振波長が860
ｎｍ±0.9 ｎｍの範囲にあるものが広く使用できること
になる。そうであれば、半導体レーザー10の選別の歩留
まりが向上し、それにより光波長変換装置のコストダウ
ンが実現される。
【００１９】次に、図５を参照して本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図５において、図１、２中
の要素と同等のものには同番号を付してあり、それらに
ついての重複した説明は省略する。この第２実施例の光
波長変換装置は、第１実施例の装置と比較すると、バル
ク結晶型光波長変換素子13に代えて導波路型光波長変換
素子30が用いられている点のみが異なる。この導波路型
光波長変換素子30は図６に詳しく示す通り、周期ドメイ
ン反転構造20が形成されたＬＴ結晶基板32に、ｘ軸方向
に延びるチャンネル導波路31が形成されてなるものであ
る。
について説明する。なおこの図５において、図１、２中
の要素と同等のものには同番号を付してあり、それらに
ついての重複した説明は省略する。この第２実施例の光
波長変換装置は、第１実施例の装置と比較すると、バル
ク結晶型光波長変換素子13に代えて導波路型光波長変換
素子30が用いられている点のみが異なる。この導波路型
光波長変換素子30は図６に詳しく示す通り、周期ドメイ
ン反転構造20が形成されたＬＴ結晶基板32に、ｘ軸方向
に延びるチャンネル導波路31が形成されてなるものであ
る。
【００２０】このチャンネル導波路31は、一例として以
下の通りにして作成することができる。第１実施例の場
合と同様にしてＬＴ結晶基板32に周期ドメイン反転構造
20を形成した後、このＬＴ基板32の−ｚ面上に金属Ｔａ
をスパッタして例えば厚さ50ｎｍのＴａ薄膜を形成した
後、フォトリソグラフィーとドライエッチングにより例
えば幅４μｍのマスクパターンを形成する。次に上記Ｌ
Ｔ基板32に対して、ピロリン酸中で230 ℃×15分間プロ
トン交換処理を行ない、ＴａマスクをＮａＯＨとＨ2 Ｏ
2 の混合エッチング液で除去した後、300 ℃で５分間ア
ニールし、チャンネル導波路31を作成する。次いで、こ
うして作成したチャンネル導波路型光波長変換素子30の
光入射端面30ａおよび光出射端面30ｂをエッジ研磨す
る。そしてこれらの端面30ａと端面30ｂには、波長860
ｎｍおよび430 ｎｍの光に対して下記の特性となるコー
ティングが施される。
下の通りにして作成することができる。第１実施例の場
合と同様にしてＬＴ結晶基板32に周期ドメイン反転構造
20を形成した後、このＬＴ基板32の−ｚ面上に金属Ｔａ
をスパッタして例えば厚さ50ｎｍのＴａ薄膜を形成した
後、フォトリソグラフィーとドライエッチングにより例
えば幅４μｍのマスクパターンを形成する。次に上記Ｌ
Ｔ基板32に対して、ピロリン酸中で230 ℃×15分間プロ
トン交換処理を行ない、ＴａマスクをＮａＯＨとＨ2 Ｏ
2 の混合エッチング液で除去した後、300 ℃で５分間ア
ニールし、チャンネル導波路31を作成する。次いで、こ
うして作成したチャンネル導波路型光波長変換素子30の
光入射端面30ａおよび光出射端面30ｂをエッジ研磨す
る。そしてこれらの端面30ａと端面30ｂには、波長860
ｎｍおよび430 ｎｍの光に対して下記の特性となるコー
ティングが施される。
【００２１】 以上のようにして作成された導波路型光波長変換素子30
に、半導体レーザー10から発せられたレーザービーム11
を基本波として入力させる。すなわち、レーザービーム
11はチャンネル導波路31のｚ軸方向に偏光の向きが合わ
せられ、集光レンズ12により集光されてチャンネル導波
路31の端面において収束する。それによりレーザービー
ム11はチャンネル導波路31内に入射し、そこを導波す
る。
に、半導体レーザー10から発せられたレーザービーム11
を基本波として入力させる。すなわち、レーザービーム
11はチャンネル導波路31のｚ軸方向に偏光の向きが合わ
せられ、集光レンズ12により集光されてチャンネル導波
路31の端面において収束する。それによりレーザービー
ム11はチャンネル導波路31内に入射し、そこを導波す
る。
【００２２】このレーザービーム11は、ファブリ・ペロ
ー型外部共振器を構成する素子端面30ａ、30ｂ間で共振
して高強度のものとなり、チャンネル導波路31中の周期
ドメイン反転構造20で位相整合して第２高調波21に波長
変換される。この第２高調波21もチャンネル導波路31を
導波モードで伝搬し、端面30ｂから効率良く出射する。
出力された第２高調波21の偏光の向きもｚ軸方向である
ので、ＬＴの最も大きい非線形光学定数ｄ33が利用され
ていることになる。ここで、半導体レーザー10の出力が
100 ｍＷ、導波路型光波長変換素子30の長さが１ｍｍの
とき、第２高調波出力は20ｍＷであった。
ー型外部共振器を構成する素子端面30ａ、30ｂ間で共振
して高強度のものとなり、チャンネル導波路31中の周期
ドメイン反転構造20で位相整合して第２高調波21に波長
変換される。この第２高調波21もチャンネル導波路31を
導波モードで伝搬し、端面30ｂから効率良く出射する。
出力された第２高調波21の偏光の向きもｚ軸方向である
ので、ＬＴの最も大きい非線形光学定数ｄ33が利用され
ていることになる。ここで、半導体レーザー10の出力が
100 ｍＷ、導波路型光波長変換素子30の長さが１ｍｍの
とき、第２高調波出力は20ｍＷであった。
【００２３】上記のような導波路型光波長変換素子30に
おいては、第１実施例で用いられたバルク結晶型光波長
変換素子13と比べると、レーザービーム11のパワー密度
がより高くなるので、素子長さが僅か１ｍｍであっても
高出力の第２高調波21が得られるものとなっている。
おいては、第１実施例で用いられたバルク結晶型光波長
変換素子13と比べると、レーザービーム11のパワー密度
がより高くなるので、素子長さが僅か１ｍｍであっても
高出力の第２高調波21が得られるものとなっている。
【００２４】そしてこの第２実施例においては、第２高
調波21とレーザービーム11とを位相整合させる上での光
波長変換素子30の温度許容範囲は±約15℃である。そこ
で、半導体レーザー10の発振波長の温度依存性が0.3 ｎ
ｍ／℃であるとすれば、この半導体レーザー10として、
発振波長が860 ｎｍ±4.5 ｎｍの範囲にあるものが広く
使用できることになる。そうであれば、半導体レーザー
10の選別の歩留まりが著しく向上し、それにより光波長
変換装置のコストダウンが実現される。
調波21とレーザービーム11とを位相整合させる上での光
波長変換素子30の温度許容範囲は±約15℃である。そこ
で、半導体レーザー10の発振波長の温度依存性が0.3 ｎ
ｍ／℃であるとすれば、この半導体レーザー10として、
発振波長が860 ｎｍ±4.5 ｎｍの範囲にあるものが広く
使用できることになる。そうであれば、半導体レーザー
10の選別の歩留まりが著しく向上し、それにより光波長
変換装置のコストダウンが実現される。
【００２５】なお、第１実施例におけるバルク結晶型光
波長変換素子13も素子長さを１ｍｍとすれば、波長変換
効率は低下するものの、第２高調波21とレーザービーム
11とを位相整合させる上での温度許容範囲は上記と同様
に±約15℃となり、それにより半導体レーザー10の発振
波長範囲も860 ｎｍ±4.5 ｎｍとなる。
波長変換素子13も素子長さを１ｍｍとすれば、波長変換
効率は低下するものの、第２高調波21とレーザービーム
11とを位相整合させる上での温度許容範囲は上記と同様
に±約15℃となり、それにより半導体レーザー10の発振
波長範囲も860 ｎｍ±4.5 ｎｍとなる。
【００２６】また半導体レーザー10の発振波長は、その
駆動電流値を変化させて調整することができ、そのよう
な手法を採用して発振波長を制御する場合に本発明を適
用することも勿論可能である。
駆動電流値を変化させて調整することができ、そのよう
な手法を採用して発振波長を制御する場合に本発明を適
用することも勿論可能である。
【００２７】また、本発明において用いられる非線形光
学材料も前述のＬＴに限られるものではなく、その他例
えば、ＬｉＮｂＯ3 （ＬＮ）、ＭｇＯ−ＬＴ、ＭｇＯ−
ＬＮ、ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＢＯ等が用いら
れてもよい。
学材料も前述のＬＴに限られるものではなく、その他例
えば、ＬｉＮｂＯ3 （ＬＮ）、ＭｇＯ−ＬＴ、ＭｇＯ−
ＬＮ、ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＢＯ等が用いら
れてもよい。
【図１】本発明の第１実施例による光波長変換装置の平
面図
面図
【図２】上記第１実施例装置の側面図
【図３】上記第１実施例装置に用いられたバルク結晶型
光波長変換素子の平面図
光波長変換素子の平面図
【図４】上記バルク結晶型光波長変換素子の側面図
【図５】本発明の第２実施例による光波長変換装置の側
面図
面図
【図６】上記第２実施例装置に用いられた導波路型光波
長変換素子の斜視図
長変換素子の斜視図
10 半導体レーザー 11 レーザービーム（基本波） 12 集光レンズ 13 バルク結晶型光波長変換素子 13ａ、13ｂ、13ｃ バルク結晶型光波長変換素子の端
面 14 ペルチェ素子 15 ヒートシンク 20 周期ドメイン反転構造 21 第２高調波 30 導波路型光波長変換素子 30ａ、30ｂ 導波路型光波長変換素子の端面 31 チャンネル導波路
面 14 ペルチェ素子 15 ヒートシンク 20 周期ドメイン反転構造 21 第２高調波 30 導波路型光波長変換素子 30ａ、30ｂ 導波路型光波長変換素子の端面 31 チャンネル導波路
Claims (1)
- 【請求項１】 基本波光源としての半導体レーザーと、
この半導体レーザーから発せられたレーザービームを共
振させるモノリシック外部共振器を構成するとともに該
レーザービームを波長変換する光波長変換素子と、この
光波長変換素子および前記半導体レーザーを温度調節す
る共通の温度調節手段とからなる光波長変換装置におい
て、前記光波長変換素子として周期ドメイン反転構造を
有するものが用いられたことを特徴とする光波長変換装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073693A JPH06265951A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 光波長変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073693A JPH06265951A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 光波長変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265951A true JPH06265951A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12867133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073693A Pending JPH06265951A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 光波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265951A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005033791A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 波長変換レーザ装置および画像表示装置 |
| JP2006065222A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Sony Corp | 光学素子及びその製造方法 |
| WO2006112303A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 短波長光源 |
| WO2017104791A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source configured for stabilization relative to external operating conditions |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5073693A patent/JPH06265951A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005033791A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 波長変換レーザ装置および画像表示装置 |
| US7403549B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-07-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wavelength conversion laser and image display |
| US7778291B2 (en) | 2003-10-01 | 2010-08-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wavelength converting laser device |
| JP2006065222A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Sony Corp | 光学素子及びその製造方法 |
| WO2006112303A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 短波長光源 |
| US7742221B2 (en) | 2005-04-14 | 2010-06-22 | Panasonic Corporation | Short-wavelength light source |
| JP4978468B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2012-07-18 | パナソニック株式会社 | 短波長光源 |
| WO2017104791A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source configured for stabilization relative to external operating conditions |
| US9859676B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source configured for stabilization relative to external operating conditions |
| CN108474994A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-08-31 | 夏普株式会社 | 用于稳定相对外部运行条件的光源 |
| US10270218B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-04-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source configured for stabilization relative to external operating conditions |
| CN108474994B (zh) * | 2015-12-18 | 2021-06-08 | 夏普株式会社 | 用于稳定相对外部运行条件的光源 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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